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蓄熱體是RTO(蓄熱式焚燒爐)的部件,用于實(shí)現(xiàn)蓄熱功能,并且在整個(gè)RTO設(shè)備中起著至關(guān)重要的作用。 作為組件,蓄熱體的具體功能是什么,應(yīng)使用哪種材料? 使用過程中的注意要點(diǎn)是什么? 讓我們找出!
一、蓄熱體的功能
蓄熱體的功能即作為一個(gè)換熱器——其作用是:當(dāng)冷的廢氣通過熱的蓄熱體時(shí),蓄熱體將儲(chǔ)存的熱量釋放,使廢氣加熱到所需的預(yù)熱溫度而蓄熱體本身被冷卻(冷周期);預(yù)熱后的氣體進(jìn)入燃燒室,經(jīng)反應(yīng)后熱的凈化氣通過冷的蓄熱體時(shí),蓄熱體吸收凈化氣體的熱量,使氣體冷卻而蓄熱體本身被加熱(熱周期)。
二、蓄熱體的材質(zhì)選擇
一般來說,蓄熱體的材料主要有陶瓷和金屬兩種,金屬類蓄熱體如鋼、鋁等材料只能用于低溫或中溫場(chǎng)合。而RTO裝置的操作溫度較高,因此不能使用金屬材料;而陶瓷材料具有優(yōu)良的耐高溫、、耐腐蝕等特點(diǎn)以及機(jī)械強(qiáng)度好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn),性能滿足RTO設(shè)備的要求,所以目前RTO普遍采用陶瓷材料作為蓄熱體。
目前常用的蓄熱體包括散堆材料(顆粒填料,如矩鞍環(huán))和規(guī)整填料(如蜂窩填料和板波紋填料)。為了降低床層阻力,目前在RTO裝置中大多采用規(guī)整填料,特別是蜂窩狀陶瓷蓄熱體,蜂窩陶瓷蓄熱體與其它蓄熱體(如陶瓷球等)相比具有比表面積大、阻力損失小、熱脹冷縮系數(shù)小、抗熱性能好等特點(diǎn)。陶瓷蜂窩填料一般做成尺寸150mm×150mm×150mm或150mm×150mm×300mm 的柱狀蓄熱體,并整砌于 RTO 的蓄熱室中。
三、使用蓄熱體的注意要點(diǎn)
(1)在陶瓷蜂窩體材料的選用上,不應(yīng)一味追求含鋁量。含鋁量越高,耐火度越高,但抗熱震性卻越差。在同一蓄熱室內(nèi)好采用二種材料,由爐內(nèi)方向至爐外方向依次采用剛玉、莫來石、堇青石質(zhì)(或相近材質(zhì)),達(dá)到抗熱震性和耐火度的佳優(yōu)化。
(2)在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)嚴(yán)格控制空燃比,減小鋼坯的氧化燒損,控制氧化亞鐵的生成量,進(jìn)而阻止氧化亞鐵被吸入蓄熱燒嘴內(nèi),造成蜂窩體的損壞。
(3)的不完全燃燒,將在蓄熱體內(nèi)進(jìn)行二次燃燒,造成蜂窩體損壞。設(shè)計(jì)燒嘴時(shí),應(yīng)充分考慮兩噴口的角度、距離及兩股射流的動(dòng)量比。同時(shí)控制空燃比,保證完全燃燒。這樣在蜂窩體內(nèi),就不存在二次燃燒的問題。
(4)陶瓷蜂窩體孔距及壁厚的選擇要合適??籽鄄捎脙煞N形式,靠近爐膛部位層采用大孔厚壁結(jié)構(gòu),其余采用小孔薄壁結(jié)構(gòu)。不能為了追求比表面積大,選用過于細(xì)小的孔眼結(jié)構(gòu),影響強(qiáng)度并且容易堵塞。每層蜂窩體之間留有部分間隙(弧面連接),使氣流通暢,避免灰塵堵塞。根據(jù)孔距與壁厚的大小選擇合適的換向時(shí)間。較長(zhǎng)的換向時(shí)間對(duì)換向閥等關(guān)鍵設(shè)備的使用壽命有利。
四管齊下,抓短板弱項(xiàng)
1.源頭替代
目前,產(chǎn)排污水平高的凹版印刷缺乏成熟應(yīng)用的源頭替代技術(shù)和產(chǎn)品,推廣速度較慢。市場(chǎng)上普遍推行的技術(shù)和產(chǎn)品有EB、UV凹印、水性墨。EB、UV凹印均需更換印刷設(shè)備,一次性投資大,且UV印刷涉及光引發(fā)劑等問題,目前推廣也比較緩慢;水性墨已在部分企業(yè)、部分產(chǎn)品上應(yīng)用,但由于印刷效果、設(shè)備改造、印版改造、工人操作、后續(xù)治理等問題,推廣速度較慢。
2.過程控制
VOCs排放的過程控制仍需細(xì)化和完善。目前包裝印刷企業(yè)VOCs無組織廢氣普遍未得到有效控制,車間污染物濃度高、異味重。由于生產(chǎn)過程中產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)比較多,如印刷、復(fù)合、調(diào)墨/膠、供墨、稀釋、清洗、危廢貯存等都會(huì)產(chǎn)生污染物,治理時(shí)容易覆蓋不全。部分采用“減風(fēng)增濃 燃燒”的企業(yè),存在因烘箱缺乏自動(dòng)控制而不能保證負(fù)壓,烘箱、管道泄漏,無組織風(fēng)量過小等問題,會(huì)導(dǎo)致車間污染物濃度升高。廢氣收集、氣流組織、供排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性較強(qiáng),但目前大部分印刷企業(yè)的集氣設(shè)施設(shè)計(jì)不合理、不科學(xué),造成回收效率低下。此外,部分企業(yè)對(duì)無組織控制措施的重視程度不夠或管理不到位,同樣造成管控效果不佳。
3.末端治理
對(duì)于小微企業(yè)和低濃度的VOCs廢氣治理,缺乏經(jīng)濟(jì)有效的末端治理技術(shù)。RTO、溶劑回收等VOCs處理工藝,對(duì)于小微企業(yè)來說經(jīng)濟(jì)成本過高、技術(shù)適用性差;針對(duì)調(diào)漆間、印刷車間、復(fù)合車間等低濃度廢氣治理,經(jīng)濟(jì)成本高、能耗高、去除效率普遍較低,很難達(dá)到GB37822-2019中“當(dāng)廢氣中NMHC初始排放速率≥3kg/h(重點(diǎn)地區(qū)≥2kg/h)時(shí),應(yīng)配置VOCs處理設(shè)施,處理效率不應(yīng)低于80%。”的要求。
閥桿的支撐結(jié)構(gòu)是在內(nèi)外兩側(cè)對(duì)稱布置的由三個(gè)橡膠輪組成的支撐軸承。
拆除支撐軸承后,發(fā)現(xiàn)滑輪表面包膠因長(zhǎng)期使用表面已發(fā)生變形;滑輪的轉(zhuǎn)軸因長(zhǎng)期與軸套干磨,已嚴(yán)重磨損;部分滑輪已無法正常轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),支撐軸承雖然有一定的調(diào)心功能,但當(dāng)閥桿兩端同時(shí)采用此結(jié)構(gòu)時(shí),很難保證閥桿與密封函的同心度,從而加劇了填料的磨損。填料磨損后,廢氣在此處發(fā)生泄漏。因此,需要對(duì)閥桿的密封結(jié)構(gòu)與支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì),以達(dá)到更好的閥桿密封效果與更長(zhǎng)的使用壽命。
一、閥桿及其連接構(gòu)件
如某涂布行業(yè)企業(yè),一臺(tái)55000Nm3/h處理量的RTO,在換向閥設(shè)計(jì)中的幾個(gè)取值,如閥桿為直徑60mm的實(shí)心桿,材質(zhì)為不銹鋼,閥板為直徑 1300mm,厚3-10mm 的圓形板,材質(zhì)同為不銹鋼。在運(yùn)行一段時(shí)間后,閥桿與閥板表面均出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕與磨損??紤]到長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)的設(shè)備工況,需要同時(shí)滿足力學(xué)性能、表面硬度、耐腐蝕性三方面要求,因此理想的替代材料有調(diào)制鋼不銹鋼或其他合金鋼。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的使用經(jīng)驗(yàn),選用直徑63mm,厚10mm的不銹鋼鋼管作為替代閥桿材料。閥板的材料也選用不銹鋼,直徑不變,厚度增加。
閥桿自身的磨損與閥桿支撐軸承的磨損均會(huì)導(dǎo)致活塞桿與閥桿的同心度偏差進(jìn)一步加大。改進(jìn)的辦法是在過渡頭與活塞桿之間增加一個(gè)浮動(dòng)接頭。浮動(dòng)接頭允許兩側(cè)連接桿發(fā)生偏心滑動(dòng)和球面滑動(dòng),它能夠?qū)钊麠U與閥桿之間的偏心量進(jìn)行補(bǔ)償,使得換向閥在長(zhǎng)期使用過程中穩(wěn)定地運(yùn)行,降低RTO換向閥運(yùn)行安全隱患。